structure.pdf

43. Fonction protection : garde-corps . . . . . . . . 6

44. Fonction protection : rampes . . . . . . . . . . . 9

45. Fonction circuler : escaliers . . . . . . . . . . . . . 11Balancement des marches . . . . . . . . . . . . . . .15-16Échelles métalliques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17-18

46. Fonction protection : passerelles . . . . . . . . . 19

47. Protection des seuils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

48. Brise-soleil – stores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

49. Volets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

50. Vérandas – verrières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

51. Charpente métallique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Charpente d’un atelier . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

52. Charpente métallique – lexique . . . . . . . . .29-30

53. Charpente métallique – fermes . . . . . . . . . . 31

54. Fonction porter – portiques . . . . . . . . . . . . 35

55. Fonction porter – structures spatiales . . . . 36

56. Charpentes métalliques – combles . . . . . . . 38

57. Fonction porter – planchers . . . . . . . . . . . . 39

58. Fonction porter – poutres . . . . . . . . . . . . . . 41

59. Fonction porter – poteaux . . . . . . . . . . . . . . 44Poteaux – fût de poteau . . . . . . . . . . . . . . . 45Tête de poteau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Pied de poteau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

60. Charpente métallique – efforts . . . . . . . . . . 49

61. Surcharges dues à l’action du vent . . . . . . . 51

62. Surcharges dues à l’action de la neige . . . . 54

63. Charpente métallique Contre-ventements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

64. Panneaux de façade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

65. Bardages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

66. Couvertures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

TABLE DES MATIÈRES

OUVRAGES (suite du tome 1)

1. Écriture en mécanique1.1 Alphabet grec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701.2 Unités utilisées en mécanique . . . . . . . . 70

2. Vecteurs2.1 Rappel sur les vecteurs . . . . . . . . . . . . . 712.2 Moments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732.3 Couples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3. Actions mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.1 Actions mécaniques réparties

sur une surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4. Statique4.1 Principe fondamental de la statique . . . 784.2 Principe de résolution d’un problème

de statique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794.3 Statique à 2 ou 3 forces

sans frottement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 834.4 Forces parallèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5. Statique graphique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875.1 Applications de la statique graphique . . 885.2 Système triangulé . . . . . . . . . . . . . . . . . 895.3 Système de Cremona . . . . . . . . . . . . . . 90

6. Centres de gravité6.1 Centres de gravités usuels . . . . . . . . . . 946.2 Détermination analytique d’un centre

de gravité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 956.3 Détermination par statique graphique

d’un centre de gravité . . . . . . . . . . . . . . 97

7. Essais des matériaux7.1 Essai de traction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 987.2 Essai de dureté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 997.3 Essai de résilience . . . . . . . . . . . . . . . . . 1007.4 Essai de pliage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1007.5 Essai d’emboutissage . . . . . . . . . . . . . . . 103

8. Résistance des matériaux . . . . . . . . . . . . . . . 105Généralités

9. Traction – extension9.1 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1079.2 Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1089.3 Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

10. Cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10910.1 Application – Condition de rupture . . . 110

11. Moments quadratiques11.1 Moments quadratiques d’une surface

par rapport à un axe . . . . . . . . . . . . . . . 11211.2 Moments polaires – Moment

par rapport à un point . . . . . . . . . . . . . 11311.3 Théorème d’Huygens . . . . . . . . . . . . . . 11311.4 Moments quadratiques de surfaces

complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11411.5 Moments quadratiques de surfaces planes . 115

12. Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116Définitions

12.1 Coefficient de concentration de contrainte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

13. Flexion plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118Définitions

13.1 Diagramme. Efforts tranchantsMoments fléchissants . . . . . . . . . . . . . . . 118

13.2 Théorème de super-position . . . . . . . . . 12113.3 Étude des contraintes . . . . . . . . . . . . . . 12113.4 Flexion simple

Déformation due à la flexion . . . . . . . . 12213.5 Flexion simple – tableau . . . . . . . . . . . . 123

résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

14. Flambage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

15. Produits sidérurgiques15.1 Caractéristiques pour les

calculs de RdM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12715.2 Profilés standard IPN . . . . . . . . . . . . . 12815.3 Profilés standard IPE . . . . . . . . . . . . . . 12915.4 Profilés standard HEA . . . . . . . . . . . . . 13015.5 Profilés standard UPE . . . . . . . . . . . . . 13115.6 Profilés standard UPN . . . . . . . . . . . . . 13215.7 Profilés standard –

Cornières à ailes inégales . . . . . . . . . . 13315.8 Profilés standard – . . . . . . . . . . . . . . . 134

Cornières à ailes égales . . . . . . . . . . . . 13515.9 Profilés standard – Fer en té . . . . . . . . 13615.10 Profilés standard – Petits U . . . . . . . . . 13715.11 Profilés standard – Tubes ronds . . . . . 13815.12 Profilés standard – Tubes carrés . . . . . 13915.13 Profilés standard –

Tubes rectangulaires . . . . . . . . . . . . . . 140

Index alphabétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

TABLE DES MATIÈRES

MÉCANIQUE APPLIQUÉE

20

Les seuils des habitations, des bâtiments recevantdu public sont protégés par des auvents ou desmarquises.Ces ouvrages de dimensions plus ou moins impor-tantes sont destinés à protéger de la pluie – ils vontde l’abri du seuil d’une habitation individuelle à laprotection contre les intempéries de l’entrée d’unegare routière et/ou SNCF.Ces constructions vitrées ou non sont réalisées àl’aide de profilés en acier, en aluminium. La matièreplastique rentre parfois dans la décoration.Les ouvrages sont fixés rigidement aux murs desbâtiments et au sol pour les plus importants.Les grands ouvrages sont à traiter comme desconstructions de charpente métallique en tenantcompte des effets du vent et de la neige.

� TYPES DE MODÈLES

� Marquise un versantL’ouvrage fixé au mur et soutenu par des tirants,l’étanchéité par rapport au mur est assurée à l’aided’un solin en zinc ou en plomb rabattu vers levitrage.Les éléments vitrés fixés sur les traverses sontdimensionnés en fonction des dimensions standardsdu vitrage du commerce.

� Marquises sur consoleLes tirants sont remplacés par des consoles d’extré-mité droites ou courbes suivant le profil de la mar-quise ; elles sont fixées rigidement au mur.Une décoration est mise en place.Dans le cas d’une marquise à angles arrondis, lesconsoles suivent le profil de la sablière.La marquise droite peut comporter un chéneau.Ces marquises sont composées à l’aide des profiléscourants. L, Té, .

47. PROTECTION DES SEUILS

Traverses en L et en Té

Tirant

31

53.1 Généralités

Les fermes sont des poutres principales destinées àsupporter les différents éléments qui constituent lecomble.Les fermes donnent l’allure générale de celui-ci.

53.2 Places des fermes

L’écartement entre deux fermes (travée) ne doit pasexcéder 5 m en construction courante afin d’éviter uneportée exagérée des pannes qui risquent de se défor-mer sous l’effet des charges et surcharges éventuelles.Si l’écartement doit être supérieur à 5 m, il faut pré-voir des poutres intermédiaires :

53.3 Composition des fermes

Elles sont constituées le plus souvent par un sys-tème triangulé dont la membrure supérieure estsituée sous la surface extérieure du comble.Les parties basses de cette membrure sont reliéespar des goussets de retombées. Les assemblagessont rivetés ou soudés.Les deux membrures sont reliées par un système entreillis comportant montants et traverses et diagonales.Les fermes sont en appui sur des poteaux ou unemaçonnerie.

Ce type de construction permet d’augmenter la hau-teur sous plafond d’un atelier.

53.4 Types de fermes� FERMES À UNE PENTE

Les fermes les plus simples sont celles supportantune toiture à un seul versant.

� Auvent ou marquise

Montage en console le long d’un mur.

Forme de marquisesimplifiée.

� Fermes appentis

53. CHARPENTE MÉTALLIQUE – FERMES

Ferme en treillis

Se reporter au lexiqueFerme portique

Couvertures

68

� Raccordement de deux versants

� Raccordement couverture – bardage

� ÉCLAIRAGE ET VENTILATION DES LOCAUX

La mise en place de ces équipements dans un ver-sant demande la mise en place de deux chevêtresplacés entre les pannes pour supporter les châssis,le découpage de la tôle nervurée provoque un pointfaible.

Châssis d’éclairage ouvrant

Châssis d’éclairage fixe

Châssis d’éclairage et d’incendie

Couronnementd’acrotère

100

Essais des matériaux

�� ESSAI VICKERS – HV

L’essai consiste à former une empreinte à l’aided’un pénétrateur en forme de pyramide droite àbase carrée sur le matériau à essayer.La dureté Vickers (HV) est un nombre qui dépend de :F�Charge d’essai en Newton – NS�Aire de l’empreinte en mm2

d�diagonale de l’empreinte en mm

F�Nd�mm

�� ESSAI DE CHARPY* – KCU

L’essai consiste à déterminer la résistance auxchocs ou résilience KCU des matériaux en particu-lier à basse ou très basse température.Cet essai consiste à casser une éprouvette pré-entaillée et à mesurer l’énergie absorbée W pour larompre.L’éprouvette est carrée, d’une longueur de 55 mm,placée entre deux appuis distants de 40 mm.

� �

KCU�J/cm2

M�kgg�9,89 m/s2

h en mS en cm2

7.4 Essai de pliage

�� PLIAGE EN L’AIR

La tôle d’épaisseur “e ” est déformée sous l’actiond’un poinçon et d’une matrice en Vé.Pour réaliser le pliage, il faut tenir compte de :• L’épaisseur de la tôle : e• Du rayon minimal de pliage : R• Des angles du pli : � et �• De la longueur du pli : L• De l’effort de pliage : F

⎯→

• De l’élasticité de la tôle, le pli ayant tendance às’ouvrir de quelques degrés

• De l’ouverture du vé : a

KCU��Mg (

SH�h)�

Énergierésiduelle

Énergieinitiale

Énergieabsorbée

HV�1,85 �dF

2�

7.3 Essai de Résilience – Mouton de Charpy

La mise en forme par pliage ou cambrage des matériaux en feuilles demande la réalisation d’essais préalables pour bien déterminer le comportement du métal.

E � 1,5 à 2 d

Éprouvette

M � 22,5 kg

Mouton de Charpy

F→

� charge d’essai : acier 294 Nd � diagonale de l’empreintes � aire de l’empreinte

* Charpy : ingénieur français (1865-1945)

structure.pdf

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